KR910007288B1 - 원통체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

원통체의 제조방법

제1도는 본원 발명에 사용되는 원통금속소재를 나타낸 사시도.

제2도는 제1도의 전개 사시도.

제3도는 제1도의 상면도.

제4도는 제3도를 가공한 다음의 상면도.

제5도는 제3도의 종단면도.

제6도는 제4도의 종단면도.

제7도는 본원 발명의 다른 실시예에 있어서의 원통금속체의 중간부재에 있어서의 종단면도.

제8도는 본원 발명의 또다른 실시예에 있어서의 원통금속체의 중간부재에 있어서의 종단면도.

제9도는 또다른 실시예에 있어서의 원통금속체의 중간부재에 있어서의 상면도.

제10도는 제9도의 요부 단면도.

제11도는 제8도, 제10도의 요부 측면도.

본원 발명은 원통체의 제조방법에 관한 것이며, 특히 스타터모터용 요크 등에 적합한 원통체의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관을 시동시키기 위해 사용되는 스타터모터는 미합중국 특허 제3,594,599호 명세서에 개시되어 있는 바와같이, 철제로 이루어진 원통체의 요크 내주면에 영구자석 또는 계자코일을 감은 자극을 고정하고, 그 내주면에 아마추어코어를 배치하고 있다.

그러나, 상기요크는 철판을 미리 소정의 치수로 절단하고, 그것을 환상으로 둥글게 하여, 맞대는 부분을 용접 접합하거나 또는 강관소재를 소정 치수의 길이로 절단하여 원통체로 성형하는 어느 하나의 방법이 채용되고 있었다.

상기 용접을 사용하여 요크를 형성할 경우는 요크가 열변형하여 수정이 필요하다.

또, 열영향에 의해 자기특성이 저하하고, 모터성능에 영향을 준다고 하는 문제가 생긴다.

또한, 강관을 사용할 경우는 인발강관(引拔鋼管)이 고가이고, 외경치수에 따라서는 특수한 것으로 되므로 원가상 매우 불리하다.

이들 결점을 제거하는 방법으로서는 소정 치수로 절단된 금속판재의 양 측면에 서로 조합되는 돌기와 홈을 형성하고, 원통형으로 롤가공하여 조합 고정시키는 방법도 제안되어 있지만,이 방법에 의해도 단순한 끼워맞춤이기 때문에 맞댄 끼워맞춤부에는 반드시 간극이 생기고, 자기저항이 증대하여 자기특성에 악영향을 준다.

본원 발명은 상술한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 염가이면서도, 생산성이 좋고, 밀착 결합시킬 수 있는 원통체의 제조방법을 제공하는데 있다.

본원 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 절단면에 서로 맞대어서 끼워맞출 수 있는 노치(notch)를 형성한 금속판재를 둥글게 하여 원통체를 형성하고, 이 원통체의 내외주의 어느 한쪽을 축방향으로 연신(延伸)하여, 대략 요철의 끼워맞춤부의 결합을 밀착 견고하게 한 것이다.

다음에, 도면에 나타낸 실시예에 의거하여 설명한다.

제1도에 있어서, 스타터모터 등에 사용되는 요크는 제2도에 나타낸 바와같이 금속판상의 자성체로 이루어지며, 그 양끝에는 서로 맞대었을 때에 끼워맞추는 노치(10a)와 돌기(10A)가 형성되어 있다.

상기 판재는 강판을 필요한 폭으로 절단한 다음, 롤가공 등의 수단에 의해 원통형으로 형성하고, 상기 끼워맞춤용 노치(10a)와 돌기(10A)를 서로 끼워맞추어 원통체(10b)를 형성한다.

이때의 원통체(10b)의 상면 및 단면은 각각 제3도 및 제5도에 나타낸 바와같이 된다.

그후, 상기 원통체(10b)의 선단과 외주 전부를 금형에 의해 구속하고, 내주면을 원통체의 내경보다 다소 큰 펀치를 사용하여 가압하고, 판두께방향으로 가압하여 압축 변형시킨다.

그러면, 원통체는 외경과 선단이 가압되어 있기 때문에 내경이 축방향 후방으로 연신되면서, 소정의 판두께로 가공되어 간다.

이 원통체(10b)의 마무리치수를 각각 외경 D_1,내경 D₂으로 했을 경우에, 가압 전의 내경 D₄은 D₂보다 작아지도록 해 두고, 내경 D₄이 D₂로 되기까지 압축 변형시킨다.

이때의 원통체(10b)의 상면 및 단면은 각각 제4도 및 제6도에 나타낸 바와같이 끼워맞춤면이 밀착되는 동시에, 내경면이 펀치와의 사이에 상대 이동하여 내측이 더욱 적극적으로 연신된다.

이때, 대략 요철의 끼워맞춤부의 중합부(10c)와 상기 원통체(10b)의 외면이 이루는 각 θ₁이 최소한 90°미만이 되게 함으로써, 상기 대략 요철의 끼워맞춤부가 서로 직경방향에 대해 구속된다.

따라서, 원통체(10b)는 끼워맞춤부가 밀착되어 견고하게 결합된다.

그리고, 선단의 내경부는 금형의 관계상 완전히 가압할 수 없기 때문에 환상의 플랜지가 남지만, 필요에 따라서는 제거하는 것도 임의로 할 수 있다.

또한, 이 밀착이 충분해지므로, 별도 형성되는 중공재(심레스파이프)와 동등한 정밀도 및 강성을 확보할 수 있다.

또, 중공재 등으로는 사용할 수 없는 재질도 선정할 수 있고, 예를들면 영구자석식 직류전동기용 외자(外磁)프레임에 사용하는 원통체 등에는 자기특성이 양호한 재질을 선정할 수 있기 때문에 성능을 향상시킬 수 있다는 등의 효과가 있다.

제7도는 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 압축변형 후의 상태를 나타낸다.

제7도에 있어서는 금속판재(10)를 둥글게 한 상태에 있어서 내경 D₂를 마무리 치수로 하고, 압축 변형에 의해 마무리치수 D₁보다 큰 외경 D₀을 마무리치수 D₁로 압축하는 경우를 나타낸다.

이 경우는 내주면과 선단을 미리 금형으로 구속하고, 그 후 외경을 원통형의 금형에 의해 축방향에서 프레스함으로써 소정의 외경을 갖는 원통체를 얻는다.

원통형의 금형이 하강되면 원통체의 두께가 압축되며, 외경면이 축방향 후방으로 연신되어 끼워맞춤면이 밀착되면서 결합되어 간다.

제8도는 또다른 실시예를 나타낸 것으로서 원통체(10)의 내경과 외경을 동시에 금형으로 축방향에서 가압한 경우를 나타낸다.

이 경우는 원통체의 두께는 압축과 동시에 중앙부가 축방향 후방으로 연신되어 끼워맞춤면이 밀착되면서 결합되어 간다.

제9도, 제10도는 상기예와 마찬가지로 금속판재(10)를 둥글게 하여 마무리치수보다 큰 외경 D₀과 마무리치수보다 작은 내경 D₄을 갖는 원통체를 형성한 다음, 이 원통체를 압축 변형하여 마무리치수의 내경 D₂및 외경 D₁으로 되도록 하는 동시에, 내경면에 축방향으로 평행한 돌기(10e)를 일체적으로 형성한 경우를 나타낸다.

이와같은 방법에 의해 제조된 원통체를 영구자석식 직류전동기용 외자프레임으로 이용하면, 외자프레임으로 되는 원통체(10)와 보극(補極)으로 되는 돌기(10e)와의 사이에 자기손실이 없어져 자기적 특성이 향상되는 동시에, 외자프레임(10)의 대략 요철의 끼워맞춤부(10a)의 중합부(10c)가 변형하여, 중합부(10c)와 외자프레임(10)이 이루는 각 θ₁및 θ₁'가 최소한 90°미만으로 된다.

또, 제11도에 나타낸 변형 후의 중합부(10c)를 측면에서 보았을 때의 원주방향의 휜 각θ₃및 θ₃'가 최소한 0°를 넘도록 함으로써, 상기 중합부(10c)의 결합의 신뢰성이 향상되며, 밀착도도 높아져 종래의 외자프레임과 보극을 용접하고 있던 방법에 비해, 치수정밀도, 강성, 성능의 점에서 대폭 향상시킬 수 있다.

또, 상기 대략요철의 끼워맞춤부(10a)를 복수개 이상 배설함으로써 금속판재(10)를 둥글게하기 쉽도록 할 수도 있다.

Claims (4)

1. 양 단부에 서로 조합되는 대략 요철의 끼워맞춤부를 형성한 금속성 판재를 형성하는 공정과, 상기 판재를 둥글게 하여 원통형으로 형성하고, 이 원통형의 두께를 반경방향으로 압축하여 원통중간부재를 성형하는 공정과, 상기 원통중간부재의 내, 외경의 어느 한쪽 또는 내, 외경을 동시에 축방향으로 연신하여 소성 변형시켜, 상기 끼워맞춤부를 밀착 결합시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통체의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 원통중간부재의 외주를 금형으로 구속하면서 내경을 가압 변형시키는 것을 특징으로 하는 원통제의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 원통중간부재의 내주를 금형으로 구속하면서 외경을 가압 변형시키는 것을 특징으로 하는 원통체의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 원통중간부재의 내, 외주를 금형으로 동시에 가압 변형시키는 것을 특징으로 하는 원통체의 제조방법.

Images